【中國科學(xué)報(bào)】無醛“朝露”甬地生——中科院寧波材料所生物基無醛木材膠黏劑誕生記
2009年秋,中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所(以下簡稱材料所)副所長何曉南問朱錦:“目前你的團(tuán)隊(duì)有哪些比較成熟的技術(shù)在研發(fā)?”
朱錦是材料所高分子與復(fù)合材料事業(yè)部主任。
朱錦想了想,說:“手里還有一個(gè)不錯(cuò),我寫給所領(lǐng)導(dǎo)吧?!?/p>
為這句話,他蓄力了三年。
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“外行”歪打正著
2006年年底,朱錦攜全家人回國探親。在老家山東省臨沂市的西郊,他被一大片白花花的不知名的東西吸引。被告知是做膠合板的木皮后,他追問:“臨沂做膠合板嗎?”朋友驕傲地說:“臨沂是全國最大的膠合板生產(chǎn)基地?!?/p>
好奇心驅(qū)使著這位科學(xué)家去膠合板廠看一看?!耙贿M(jìn)大門就聞到甲醛的氣味,等進(jìn)了車間,甲醛氣味之大讓我淚流滿面,朦朧中看見幾十位工人在做工?!敝戾\說,盡管工廠老板一再解釋,工人只干兩年就換工作,他的心情卻沉甸甸的。
“雖然我沒有做過木材膠黏劑,但我學(xué)的高分子科學(xué)與膠黏劑有關(guān)。作為一名科研工作者,我有責(zé)任解決這個(gè)問題?!彼诟咐相l(xiāng)親面前表態(tài),要做無醛木材膠黏劑。
甲醛是一種較高毒性的物質(zhì),被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)。含有甲醛膠黏劑的木制品用于室內(nèi),甲醛釋放期可長達(dá)15年。對甲醛危害的進(jìn)一步了解,堅(jiān)定了朱錦做無醛木材膠黏劑的決心,“哪怕做出來一分錢不賺,我也堅(jiān)決要做”。
妻子高玲玲也是學(xué)高分子出身的臨沂人。自丈夫下了決心后,她便自覺地成為幫手。
夫妻倆回到美國,首先著手文獻(xiàn)的檢索。世界各國早已在研究新型膠黏劑,其中最多的是以豆蛋白質(zhì)作為原材料。
“擺在我面前最大的困難是沒有實(shí)驗(yàn)條件!”朱錦此時(shí)是一家日本公司北美研發(fā)中心的環(huán)境友好材料組組長,試驗(yàn)理所當(dāng)然不能在公司做。
那么,在哪里做試驗(yàn)?只有在家里!沒有冷壓機(jī)和熱壓機(jī)怎么辦?有烤箱和各種夾子!黏合劑沒有木板怎么試?用冰棒的棍子!
沒有專業(yè)的試驗(yàn)室,沒有專業(yè)的儀器設(shè)備,甚至沒有專業(yè)的技術(shù)人員,朱錦的試驗(yàn)做得很狼狽、很辛苦——自己購買甚至設(shè)計(jì)試驗(yàn)用具,請朋友代購原料、藥品,嘗試用各種家電充當(dāng)攪拌機(jī),比如食品料理機(jī)、豆?jié){機(jī),甚至還有洗衣機(jī)。高玲玲則負(fù)責(zé)尋找試驗(yàn)工具和材料。
白天要在公司工作,朱錦的試驗(yàn)安排在晚上和周末。膠合試驗(yàn)很簡單:將黏合劑把冰棒棍子黏合,將烤箱作為加熱源、夾子作為壓機(jī)壓制木塊,再用水煮來判定小木塊的耐水性。
朱錦想到自己做過高分子納米復(fù)合材料,使用黏土有可能增加膠黏劑的初粘性和耐水性,幾經(jīng)試驗(yàn),解決了膠黏劑的冷壓問題并最終完成了小試。
兩個(gè)木板材的“外行”“歪打正著”:選擇冰棒棍子做的順紋復(fù)合板——順紋的交合度一般比縱橫交錯(cuò)的大2倍以上。當(dāng)拿到其斷裂強(qiáng)度大于6的數(shù)據(jù)時(shí)(0.7合格),高玲玲忍不住說了一句:“誰說我們是外行!”
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回國正值此時(shí)
早在2003年,康奈爾大學(xué)博士后出站時(shí),朱錦曾為回國做了一次“踩點(diǎn)”。但由于接收單位的問題,朱錦一家在國內(nèi)待了半年后,選擇再一次返美。
6年后,他覺得回國的時(shí)機(jī)到了。
其間,最讓朱錦受益的是在俄亥俄一家高分子材料公司做研發(fā)部部長和首席科學(xué)家?!肮镜墓ぷ鲝浹a(bǔ)了我身為科學(xué)家的缺陷。我們的定位就是大公司不做,小公司做不了,短時(shí)間能解決就解決,不能解決就放棄?!惫净挠?xùn)練使得朱錦在短短兩年間開發(fā)出5個(gè)正式產(chǎn)品,其中兩個(gè)以他命名。
國外的成績并沒有讓朱錦產(chǎn)生定居國外的念頭。相反,他認(rèn)為,國外的成績是他回國打拼更好的理由。
朱錦查了國內(nèi)高分子材料產(chǎn)業(yè)集群的區(qū)域——長三角和珠三角,最終相中塑料城余姚。他理想的未來發(fā)展平臺是以科研的開發(fā)應(yīng)用為主、位于長三角、科研院所。
朱錦與材料所黨委書記嚴(yán)慶聯(lián)系,于2009年8月3日成為寧波材料所的一員?!皶r(shí)間非常吻合,1997年8月3日我從中科院出去,整整12年我又回來。8月28日我兒子出生,我也計(jì)劃開工了?!敝戾\難掩興奮之情。
當(dāng)朱錦的膠黏劑技術(shù)介紹轉(zhuǎn)交到材料所所長崔平的手中,崔平非常高興。她當(dāng)即表示,要把社會資源和優(yōu)勢技術(shù)結(jié)合在一起,加快這項(xiàng)新技術(shù)的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。
很快,就有寧波八益集團(tuán)的董事長徐益忠登門拜訪,找到分管所地合作的何曉南副所長。朱錦誠懇地告訴徐益忠,不能保證這項(xiàng)技術(shù)最后一定能產(chǎn)業(yè)化。徐益忠說:“科研不可能沒有風(fēng)險(xiǎn)。但我卻有信心,一是我看中這個(gè)技術(shù),二是我看中你的人品。”
徐益忠當(dāng)即拍板,拿出300萬元攻克技術(shù),并誠懇地表示:若不成功就當(dāng)為科學(xué)作貢獻(xiàn)。
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駛向美國的訂單
用崔平所長的話說,劉小青是材料所里低調(diào)卻有為的青年。他2007年獲中科院化學(xué)所博士學(xué)位,畢業(yè)后先后在南洋理工大學(xué)、華盛頓州立大學(xué)開展博士后研究。2009年11月,以“春蕾行動”人才計(jì)劃引進(jìn)到材料所,加入朱錦領(lǐng)銜的生物基高分子材料研究團(tuán)隊(duì)。
2010年3月26日,劉小青被任命為技術(shù)攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。根據(jù)要求,在短短6個(gè)月內(nèi),團(tuán)隊(duì)要完成從小試到中試再到商業(yè)化試的整個(gè)過程。
“我一直從事高分子復(fù)合材料基礎(chǔ)研究,對膠合板的生產(chǎn)設(shè)備一竅不通,對車間的基礎(chǔ)設(shè)施感到茫然,更沒有從事產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)。怎么辦?學(xué)習(xí)、咨詢、再學(xué)習(xí),成了我唯一的出路。”劉小青用整整三個(gè)月的時(shí)間宵衣旰食,掌握膠合板生產(chǎn)的整套工藝,并組織大家施工,將原本在一片廢墟中的破舊廠房改造成了窗明幾凈的中試基地,完成整套中試裝置的訂購、安裝和調(diào)試,掌握了所有設(shè)備的操作方法。
8月底,他們又摸索、建立了一整套生產(chǎn)工藝和參數(shù),并在中試設(shè)備上連續(xù)試制,拿出了幾批完全滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的無醛膠合板。
“完成中試不是最終目的,我們的目標(biāo)是讓這種無醛膠真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,走向市場,最終告別甲醛污染,盡一份科技工作者之職!”朱錦團(tuán)隊(duì)快馬加鞭,開始了在德華兔寶寶的試生產(chǎn)工作。
德華兔寶寶是浙江德清一家裝飾新材股份有限公司,是中國貼面板行業(yè)的首家上市企業(yè),也是行業(yè)內(nèi)產(chǎn)銷規(guī)模最大企業(yè)。
每天清晨六點(diǎn),朝露未干,攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)先趕到寧波高新區(qū)的中試基地制備膠黏劑,再驅(qū)車德清試制膠合板,完成工作回到所里已是凌晨兩點(diǎn)多。連續(xù)幾次穩(wěn)定試生產(chǎn)后,德華兔寶寶的研發(fā)人員完全認(rèn)同了生物基無醛膠黏劑技術(shù)。
2010年12月,寧波中科八益新材料股份有限公司成立,材料所以1088萬元把“生物基無醛木材膠黏劑”技術(shù)轉(zhuǎn)移到公司。公司注冊資金1000萬元。
萬“試”俱備,只欠“批量”。就在“臨門一腳”的時(shí)刻,德華兔寶寶的一位美國采購商突然發(fā)飆,提出了一個(gè)幾乎不可能完成的任務(wù):“一個(gè)月之內(nèi)生產(chǎn)5噸無醛膠,并制備30M3無醛膠合板樣板,送往美國檢測,合格后才能得到本公司認(rèn)可。”
這是對無醛膠生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性、重復(fù)性的一次考驗(yàn),也是產(chǎn)品真正商業(yè)化的一次機(jī)遇。10月底,劉小青帶領(lǐng)攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)的5位人員,前往江蘇泗陽的一個(gè)膠合板工廠開始批量化生產(chǎn)。
同樣的配方,同樣的工藝,第一批板材生產(chǎn)出來質(zhì)量居然不合格!生產(chǎn)技術(shù)人員分析生產(chǎn)過程認(rèn)為,北方寒冷的天氣造成膠水流動性和對板材的滲透性都變差,必須調(diào)整和摸索新的涂膠工藝。
寒冬意味著春節(jié)的逼近,也就是全國普遍出現(xiàn)用工荒的時(shí)候。短時(shí)間內(nèi)摸索新工藝,談何容易!“不成功,便成仁”是大家一致的態(tài)度。累了,就地坐下;困了,躺在木皮上打盹片刻,以至于很多工人開始議論:“聽說還是研究生呢!哪有干這樣活的?!”
一周后,合適的工藝參數(shù)被找到,距離期限還有4天。
“也許我們的行動、選擇、精神感動了工廠領(lǐng)導(dǎo),廠方當(dāng)時(shí)停掉一條生產(chǎn)線,并配備足夠的工人協(xié)助我們?!?0M3終于按時(shí)、保質(zhì)地裝上了開往美國的貨船。2011年2月通過美國CARB測試并獲得美國公司訂單。
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共贏凝“朝露”
走近中科八益新材料股份有限公司的廠房,綠色標(biāo)識,豆粉的清香,干凈整潔的地面,容器里盛著像露水一樣清澈透亮的膠黏劑。
“我們希望她像清晨霧露一樣干凈,所以起名朝露,英文名字OZERO,又有零污染的意思。”朱錦的理念濃縮在這清透的名字上。
“如果我作為個(gè)人將技術(shù)轉(zhuǎn)移,最多賣個(gè)100萬元,但是通過材料所的平臺,使得我和材料所之間都提升了。我非??粗仄脚_,如果能在這里作出成績,回國的價(jià)值就能體現(xiàn),待遇上我覺得沒有必要太在乎得失?!敝戾\說。
“最初很怕失敗,如一塊烤肉在肉架上,還不時(shí)被翻一翻。做不成,影響我事小,對材料所和中科院的影響讓我倍感壓力?!敝戾\的心聲也是整個(gè)團(tuán)隊(duì)的心聲。
2011年7月30日,中國林產(chǎn)工業(yè)協(xié)會在寧波組織召開了“大豆基無醛木材工業(yè)用膠黏劑”新產(chǎn)品鑒定會。鑒定專家一致認(rèn)為,寧波中科八益新材料股份有限公司生產(chǎn)的大豆基無醛木材工業(yè)用膠黏劑技術(shù)先進(jìn),性能優(yōu)良,達(dá)到了國際先進(jìn)水平,市場前景良好。一位業(yè)內(nèi)專家說:“甲醛污染是人造板的最大問題,我們多年來一直都在力圖攻克,沒想到中科院的專家一出手就解決了。”
中國林產(chǎn)工業(yè)協(xié)會副會長錢小喻在接受記者采訪時(shí)說:目前我國木材膠黏劑主要以“三醛”膠為主,占整個(gè)木材加工行業(yè)用膠量的90%左右。在人造板生產(chǎn)中,采用天然生物基原料生產(chǎn)無醛膠替代醛類膠,能夠保護(hù)廣大消費(fèi)者免受游離甲醛的侵害,符合“生態(tài)、環(huán)保、綠色”的家居潮流,是膠黏劑的發(fā)展方向。近年來,水基聚氨酯膠黏劑迅速發(fā)展,發(fā)達(dá)國家已部分取代甲醛類木材膠黏劑,但過高的生產(chǎn)成本使大多數(shù)木材加工廠望而卻步。因此,應(yīng)用新材料開發(fā)新型的醛類膠黏劑替代產(chǎn)品是市場關(guān)注的領(lǐng)域。
錢小喻認(rèn)為:中科八益有眼力,通過民營企業(yè)與國有科研機(jī)構(gòu)的深度結(jié)合,有效地會聚了創(chuàng)新資源和要素,突破創(chuàng)新主體間的壁壘,充分釋放出彼此間“人才、資本、信息、技術(shù)”等創(chuàng)新要素活力,是“協(xié)同創(chuàng)新”的一個(gè)典范。
2011年9月10日,全國人大常委會副委員長路甬祥視察中科八益,對生物基無醛膠黏劑科研項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化成果給予了高度評價(jià)。他指出:中科八益要成為國內(nèi)新型材料領(lǐng)域集研發(fā)生產(chǎn)銷售服務(wù)于一體的排頭兵,闖出一條有特色的企業(yè)科研項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化成功之路。
2010年,中國木材膠黏劑市場產(chǎn)值達(dá)450億元,人造板產(chǎn)值超過4500億元,人造板還支撐著家具、地板和門業(yè),直接從業(yè)人數(shù)超過1000萬人,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈超過1.5萬億元。生產(chǎn)人造板最重要的是膠黏劑,但膠黏劑的市場并不在寧波。為此,中科八益在全國膠合板工業(yè)密集的山東、江蘇、廣西、河北、河南等地布置八個(gè)點(diǎn),實(shí)行聯(lián)盟制,在集散地注冊新公司。
回國三年,一氣呵成的技術(shù)轉(zhuǎn)移讓朱錦感慨:“技術(shù)一定要和實(shí)際企業(yè)產(chǎn)品直接相關(guān),而企業(yè)要有自己的胸懷?!?/p>
徐益忠說:我們才剛剛開始,要走的路還很長,這份“功在當(dāng)代,利在千秋”的事業(yè)需要更多優(yōu)秀企業(yè)的支持與參與才能實(shí)現(xiàn),共創(chuàng)才能成功,共創(chuàng)才能共贏,共贏就有共享!
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